畢業(yè)論文---典型汽車空調(diào)系統(tǒng)的原理與故障診斷

1、<p>　　題目：典型汽車空調(diào)系統(tǒng)的原理與故障診斷</p><p>　　摘要：隨著汽車不斷發(fā)展和普及，汽車空調(diào)作為汽車的一部分也得到了長足的發(fā)展，隨著人們對汽車舒適性的要求的提高，對環(huán)保要求的不斷提高，對汽車汽車空調(diào)有了更高的要求,與此同時，汽車空調(diào)維修需要有專業(yè)知識和計能才能勝任、因此本文根據(jù)汽車空調(diào)的結(jié)構(gòu)，分析轎車空調(diào)的原理和制冷系統(tǒng)的維修。隨著汽車的不斷使用，汽車空調(diào)隨之而來也會出現(xiàn)一系列的問題。

2、盡管汽車車型眾多，但是空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理卻基本相似，主要由壓縮機(jī)、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器組成。所以故障的診斷和解決方法也大同小異。本文就汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)常見故障做出了簡單的分析。</p><p>　　關(guān)鍵詞：汽車空調(diào) 系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 檢修 </p><p><b>　　前言</b></p><p>　　當(dāng)今社會，汽車已經(jīng)成為不可

3、缺少的交通工具，擁有汽車的人也越來越多，相對而言對于汽車的保養(yǎng)與維護(hù)的必然性也在不斷的上漲，而隨著汽車用戶平時對汽車的保養(yǎng)、維修不斷的增多，給我們這些學(xué)習(xí)汽修行業(yè)的人提供了很大的平臺，在對汽車的保養(yǎng)與維修中會遇到很多問題，在這些問題當(dāng)中有很大的空間值得我們?nèi)ヌ接?！而汽車空調(diào)系統(tǒng)故障就是一個比較常見的故障。</p><p>　　1汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成及工作原理</p><p>　　1.1 汽車

4、空調(diào)系統(tǒng)的組成:</p><p>　　汽車空調(diào)系統(tǒng)一般由以下幾個部分組成</p><p>　　(1)制冷系統(tǒng):對車內(nèi)空氣或外部進(jìn)入車內(nèi)進(jìn)入車內(nèi)的新鮮空氣進(jìn)行冷卻或除濕,使車內(nèi)的空氣變得涼爽舒適。</p><p>　　(2)暖風(fēng)系統(tǒng):主要用于取暖，對車內(nèi)的空氣或由外部進(jìn)入車內(nèi)的新鮮空氣進(jìn)行加熱，達(dá)到取暖，除濕的目的。同時還可以對前風(fēng)玻璃進(jìn)行除霜、除霧。</p&g

5、t;<p>　　(3)通風(fēng)系統(tǒng)：將外部新鮮空氣吸進(jìn)車內(nèi)，起到通風(fēng)和換氣的作用。通風(fēng)一般分為自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)：自然通風(fēng)是利用汽車行駛時，根據(jù)車外所產(chǎn)生的風(fēng)壓不同，在適當(dāng)?shù)牡胤?，開設(shè)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口來實現(xiàn)通風(fēng)換氣；強(qiáng)制通風(fēng)是利用鼓風(fēng)機(jī)強(qiáng)制地將外界空氣引入車內(nèi)。</p><p>　　(4)空氣凈化系統(tǒng):對進(jìn)入車內(nèi)的空氣進(jìn)行過濾、除臭,有的甚至添加負(fù)離子，并不斷排出車內(nèi)的污濁氣體，改善空氣質(zhì)量，保持車內(nèi)空氣

6、清潔。</p><p>　　(5)控制系統(tǒng):對制冷系統(tǒng)和暖風(fēng)系統(tǒng)的溫度、壓力進(jìn)行控制,同時對車內(nèi)空氣的濕度、風(fēng)量、流向進(jìn)行調(diào)節(jié),完善空調(diào)系統(tǒng)的正常工作。</p><p>　　1.2 汽車空調(diào)系統(tǒng)中主要機(jī)構(gòu)部件</p><p><b>　　1.2.1壓縮機(jī)</b></p><p>　　壓縮機(jī)是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的心臟，具有兩

7、個重要功能：一是為制冷系統(tǒng)提供動力；二是把制冷劑從低壓壓縮至高壓，并使其溫度升高。</p><p>　　汽車空調(diào)常見壓縮機(jī)的主要類型有：曲柄連桿式壓縮機(jī)、斜盤式壓縮機(jī)、搖盤式壓縮機(jī)、旋葉式壓縮機(jī)、滾動活塞式壓縮機(jī)、漩渦式壓縮機(jī)等，目前汽車常用的壓縮機(jī)類型有斜盤式、旋葉式壓縮機(jī)，其結(jié)構(gòu)特點是結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、工作平穩(wěn)、振動噪音小。</p><p>　　目前汽車上大多采用斜盤式壓縮機(jī)。其主要

8、由缸體、前后缸蓋、活塞、吸排氣閥片、斜盤及搖板等組成。斜盤與壓縮機(jī)軸制成一體，搖板經(jīng)連桿與活塞連接。氣缸均勻地分布在缸體內(nèi)部的圓周上。電器離合器線圈固裝在皮帶盤內(nèi)，當(dāng)接通電源時電器離合器線圈中有電流通過，磁化鐵芯產(chǎn)生吸力，將吸盤吸附在皮帶盤端面，經(jīng)彈簧片、結(jié)合盤驅(qū)動壓縮機(jī)軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓縮機(jī)軸旋轉(zhuǎn)時，斜盤驅(qū)動搖板軸向反復(fù)搖擺，從而帶動活塞作軸向往復(fù)運(yùn)動，驅(qū)動制冷劑流動。當(dāng)切斷電源時，器離合器線圈中的電流消失，鐵芯吸力消失，吸盤在彈簧片的作用

9、下回位，壓縮機(jī)停止工作，此時的壓縮機(jī)皮帶輪只是受發(fā)動機(jī)驅(qū)動而空轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　1.2.2冷凝器</b></p><p>　　汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的冷凝器是一種由管子與散熱片組合起來的熱交換器。其作用是：將壓縮機(jī)排出的高溫、高壓的制冷劑蒸汽進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，使其凝結(jié)成為高壓制冷劑液態(tài)。汽車空調(diào)系統(tǒng)冷凝器一般采用風(fēng)冷式結(jié)構(gòu)，其冷凝原理是：利用散熱風(fēng)扇讓外界空氣

10、強(qiáng)制通過冷凝器的散熱片，將高溫的制冷劑蒸汽的熱量帶走，使之成為液態(tài)制冷劑。制冷劑蒸汽放出的熱量，被周圍空氣帶走，排到大氣中。汽車空調(diào)系統(tǒng)冷凝器的結(jié)構(gòu)形式主要由管片式、管帶式和鱔片式三種。</p><p><b>　　1.2.3蒸發(fā)器</b></p><p>　　蒸發(fā)器有管片式、管帶式、成疊式三種結(jié)構(gòu)類型。蒸發(fā)器和冷凝器一樣，也是一種熱交換器，是制冷循環(huán)中獲得冷氣的直接

11、器件。其作用是：將來自熱力膨脹閥低溫、低壓液態(tài)制冷劑在其管道中蒸發(fā)，使蒸發(fā)器和周圍空氣的溫度降低。同時對空氣起減濕作用。</p><p><b>　　1.2.4膨脹閥</b></p><p>　　其結(jié)構(gòu)類型有內(nèi)平衡熱力膨脹閥、外平衡熱力膨脹閥、孔管（膨脹管）、H型膨脹閥、F型膨脹閥、組合閥六種形式。汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)使用的膨脹閥是一種感壓和感溫自動控制式膨脹閥，其安裝在

12、蒸發(fā)器入口的管路上。其作用是：一是降低制冷劑壓力，保證在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰蒸發(fā)；二是調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器的制冷劑流量，以適應(yīng)制冷負(fù)荷變化的需要。1.2.5儲液干燥器和集液器</p><p>　　(1) 儲液干燥器：安裝在冷凝器和膨脹閥之間,其作用是臨時儲存從冷凝器流出的液態(tài)制冷劑,以便制冷負(fù)荷變動和系統(tǒng)中有微漏時,能及時補(bǔ)充和調(diào)整供給熱力膨脹閥的液態(tài)制冷劑量,以保證制冷劑流動的連續(xù)和穩(wěn)定性。而且，還可過濾制冷劑中的雜質(zhì)，吸收

13、制冷劑中的水分，以防止制冷系統(tǒng)管路臟堵和冰堵，保護(hù)設(shè)備部件不受侵蝕，從而保證制冷系統(tǒng)的正常工作。它主要由外殼、視液鏡、安全熔塞、過濾網(wǎng)和干燥劑等組成。</p><p>　　(2)集液器：集液器和儲液干燥器類似，但裝在系統(tǒng)的低壓端。其主要功能是：防止在蒸發(fā)器中還沒蒸發(fā)的液態(tài)制冷劑液擊壓縮機(jī)，造成壓縮機(jī)損壞，也用來儲存過多的液態(tài)制冷劑使其自然蒸發(fā)成蒸汽。</p><p>　　1.2汽車空調(diào)工作

14、原理</p><p>　　汽車空調(diào)與我們熟悉的家用空調(diào)制冷原理是一樣的。都是利用R12或R134a壓縮釋放的瞬間體積膨脹就要吸收大量熱能的原理制冷。由于R12會破壞大氣中的臭氧層，所以現(xiàn)在大多數(shù)用R134a。汽車空調(diào)的壓縮機(jī)往往是安裝發(fā)動機(jī)上，并用皮帶驅(qū)動或直接驅(qū)動。壓縮機(jī)工作，驅(qū)使制冷劑在密封的空調(diào)系統(tǒng)中循環(huán)，壓縮機(jī)將氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的制冷劑氣體后排出壓縮機(jī)，并經(jīng)管路流入冷凝器后，在冷凝器內(nèi)散熱、降溫,

15、冷凝成中溫高壓的液態(tài)制冷劑流出。中溫高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)管路進(jìn)入干燥儲液器內(nèi)，經(jīng)過干燥、過濾后流進(jìn)膨脹閥節(jié)流降壓，狀態(tài)發(fā)生急劇變化，變成低溫低壓的液態(tài)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收流經(jīng)蒸發(fā)器的空氣熱量，使空氣溫度降低，吹出冷風(fēng)，產(chǎn)生制冷效果，制冷劑本身因吸收了熱量而蒸發(fā)成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)管路被壓縮機(jī)吸入，進(jìn)行壓縮，進(jìn)入下一個循環(huán)，只要壓縮機(jī)連續(xù)工作，制冷劑就在空調(diào)系統(tǒng)中連續(xù)循環(huán)，產(chǎn)生制冷效果。</p><p>

16、;　　由于汽車空調(diào)是移動式車載的空調(diào)裝置，動轉(zhuǎn)條件惡劣，隨汽車行駛的顫振，空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑比固定式空調(diào)更容易泄漏，空調(diào)裝置中風(fēng)路系統(tǒng)在吸入新空氣時常常會將塵土吸入，堵塞過濾網(wǎng)及蒸發(fā)器造成制冷不夠涼。因此空調(diào)系統(tǒng)的維修與保養(yǎng)也比固定式頻繁。</p><p>　　2 汽車空調(diào)系統(tǒng)故障檢修設(shè)備與方法</p><p>　　2.1汽車空調(diào)系統(tǒng)故障檢修設(shè)備</p><p>　　

17、汽車空調(diào)發(fā)生故障，通過診斷后，除了要用到檢漏工具和制冷劑回收裝置，加注機(jī)外，還需要借助一些專業(yè)工具來進(jìn)行維修，下面具體介紹下汽車空調(diào)維修和安裝常用的檢測工具。</p><p>　　(1)岐管壓力計力。主要用于檢查和判斷制冷系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障情況。由高、低壓表組成（如圖1所示）。有3個接頭分別與三根橡膠管相連接。分別完成制冷劑系統(tǒng)的抽真空，加注制冷劑的操作。 圖1</p><p>　

18、　1低壓表 2高壓表 3 高壓手動閥 4高壓側(cè)軟管 5維修用軟管6高壓側(cè)軟管7低壓手動閥 8岐管座</p><p>　　(2)制冷劑注入閥。當(dāng)向制冷系統(tǒng)灌注制冷劑時，可將注入閥裝在制冷劑罐上，旋動制冷劑注入閥手柄，閥針刺穿制冷劑罐，即可加注制冷劑。</p><p>　　(3)真空泵。主要用于制冷系統(tǒng)抽真空，在汽車空調(diào)安裝或維修之后，在充注制冷劑之前，都必須對制冷系統(tǒng)抽真空，否則制冷系統(tǒng)

19、中的空氣和水分會引起系統(tǒng)壓力升高和膨脹閥冰堵，影響制冷系統(tǒng)正常工作。還有用于打氣，檢測制冷系統(tǒng)中的壓力。</p><p>　　(4)其他維修工具。除了上述工具和設(shè)備外，還需要各種扳手、割管器、彎管器、漲管器、解碼器和氣焊設(shè)備等。另外壓縮機(jī)還應(yīng)配備離合器扳手，鎖緊螺母套筒，六角扳手等專用工具。</p><p>　　2.2 汽車空調(diào)系統(tǒng)故障診斷方法</p><p>　　

20、現(xiàn)代轎車盡管車型眾多，但空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)卻基本相似，常見的故障大都發(fā)生在制冷系統(tǒng)中，主要有不制冷或制冷效果差，噪聲大，電氣系統(tǒng)故障，車輛動力不足等情況。汽車空調(diào)維修人員在維修過程中主要通過一看，二聽，三摸，四測等手段診斷汽車空調(diào)各種故障。</p><p><b>　　2.2.1 看</b></p><p>　　(1)如果觀察窗內(nèi)氣刨持續(xù)流出，制冷劑幾乎像飄舞一樣，說明系

21、統(tǒng)內(nèi)的制冷劑很少。此時高壓側(cè)與低壓側(cè)幾乎沒有溫差。</p><p>　　(2)如果有少量氣泡以1～2秒的間隔間隙性地出現(xiàn)，說明系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑不充分。此時高壓側(cè)溫?zé)?，低壓?cè)微涼。 </p><p>　　(3)如果觀察窗大體上透明，僅在提高或降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速時，偶爾出現(xiàn)氣泡說明系統(tǒng)內(nèi)制冷劑量適當(dāng)。此時高壓側(cè)熱（壓縮機(jī)出口處溫度約為70℃），低壓側(cè)涼（壓縮機(jī)入口處溫度約為5℃）。</p

22、><p>　　(4)系統(tǒng)內(nèi)制冷劑過多時，在系統(tǒng)其他條件都正常的情況下，從觀察窗完全看不到氣泡。這種結(jié)果與制冷劑適量條件下所觀察到的結(jié)果沒有明顯差異，但此時高壓側(cè)溫度較正常高。</p><p>　　(5)通過系統(tǒng)觀察鏡觀察是應(yīng)注意，干燥過濾器濾網(wǎng)堵塞時，即使制冷劑量正常，也會出現(xiàn)氣泡，但這是用手摸干燥過濾器出口側(cè)管路，其感覺是涼的。 此外，從觀察鏡所看到的氣泡是受溫度影響的，外界氣溫高時易出現(xiàn)氣

23、泡。加制冷劑時系統(tǒng)為抽真空，混入空氣，觀察窗內(nèi)也會看到氣泡。</p><p><b>　　2.2.2 聽</b></p><p>　　就是聽機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音是否有異常，主要包括：</p><p>　　(1)聽壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時有無雜音是否有異常，有則不正常；</p><p>　　(2)聽鼓風(fēng)機(jī)、冷凝風(fēng)扇電動機(jī)等運(yùn)轉(zhuǎn)時是否有雜音，

24、有則為不正常；</p><p>　　(3)若有皮帶聲，說明皮帶打滑；</p><p>　　(4)若有尖叫聲，則為電磁離合器磁力線圈老化，磁吸力不夠，離合器片打滑所致。</p><p><b>　　2.2.3 摸</b></p><p>　　當(dāng)制冷系統(tǒng)及其主要部件出現(xiàn)故障是，常會導(dǎo)致系統(tǒng)管路及主要部件的外表溫度出現(xiàn)異常。因

25、此，根據(jù)外表溫度的變化，可以粗略地判斷系統(tǒng)的工作狀態(tài)及主要部件性能的好壞。在具體檢查時，可用處摸手感的方法進(jìn)行判斷。</p><p>　　(1)摸制冷系統(tǒng)的高、低壓管，高壓管燙手、低壓管冷或冰手為正常；</p><p>　　(2)冷凝器較熱為正常；</p><p>　　(3)儲液干燥過濾器呈溫?zé)崽?lt;/p><p>　　(4)用手感覺空調(diào)出風(fēng)

26、口吹出的風(fēng)有冰涼的感覺為正常；</p><p>　　(5)用手摸各管接頭及電器插座插頭是否松動.</p><p><b>　　2.2.4 測</b></p><p>　　通過看、聽、摸診斷方法的同時，如果能夠使用壓力表側(cè)出制冷循環(huán)系統(tǒng)高、低壓兩側(cè)壓力，將使判斷的結(jié)果更為準(zhǔn)確。例如在制冷劑嚴(yán)重不足時，高、低壓表指示值比正常底很多；制冷劑不足時，高

27、、低壓表指示值比正常略底；制冷劑適量時，高、低壓表指示值均正常；制冷劑過多時，高、低壓表的指示值都比正常高，此外，系統(tǒng)內(nèi)混入空氣時，高、低壓兩側(cè)壓力都過高，高壓表抖動強(qiáng)烈。干燥過濾器堵塞時，低壓表的指示值比正常低，高壓表的指示值則比正常高很多。但是，利用壓力表檢查壓力時應(yīng)注意，制冷系統(tǒng)內(nèi)的壓了也是隨著溫度的變化而變化的。外界氣溫升高，高、低壓壓力均升高；氣溫下降，高、低壓壓力均下降。 </p><p>　　2.2

28、.5利用短路實驗方法判斷系統(tǒng)控制電路的工作狀況 </p><p>　　在空調(diào)系統(tǒng)的使用過程中，若電器系統(tǒng)存在故障，一般應(yīng)首先對控制電路的工作狀況進(jìn)行檢查。如經(jīng)檢查排除線路故障的可能性后，才可對用電裝置和控制元件進(jìn)行拆修或檢查。</p><p>　　判斷空調(diào)系統(tǒng)控制電路的工作情況時，一般可以采短路試驗法，用導(dǎo)線將某段控制電路或電路中個別元器件短接，讓電流從導(dǎo)線上經(jīng)過。如果用電裝置工作恢復(fù)正常

29、，則說明被短接的這段電路或元器件有故障。例如：空調(diào)開關(guān)打開后，制冷壓縮機(jī)的電磁離合器不能吸合。為判斷故障，可以用一根導(dǎo)線直接通過電源為電磁離合器供電，如這時電磁離合器吸合，說明其控制電路存在斷路故障；如離合器仍不工作，則說明電磁離合器內(nèi)部存在故障，應(yīng)予以檢修。在確認(rèn)控制電路存在故障后也可用導(dǎo)線將電路中懷疑有故障的電器件短接，然后觀察電磁離合器能否吸合，以判斷其是否有故障。如將控制電路中的低壓開關(guān)短路，如果電磁離合器吸合，則說明低壓開關(guān)內(nèi)

30、部損壞或系統(tǒng)缺少制冷劑。但利用短路試驗法檢查空調(diào)系統(tǒng)的空制電路時應(yīng)注意，如果是電路的熔斷器燒壞，不能用導(dǎo)線短接。為防止損壞用電裝置或電器元件，一定要在查清熔斷器的熔斷原因并加以排除后，再用規(guī)格相同的熔斷器進(jìn)行更換。　　</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文是在指導(dǎo)老師謝有生的悉心指導(dǎo)下完成的，在此，謹(jǐn)向辛勤的指導(dǎo)老師謝有生表示衷心的感謝

31、和崇高的敬意！</p><p>　　在論文的撰寫過程中，得到了工作單位的領(lǐng)導(dǎo)和老師的大力支持，得到了任課老師和廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師們的關(guān)心和教導(dǎo)，得到了同班同學(xué)們的熱情幫助，在此一并表示最誠摯的謝意！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 呂振清，等.汽車空調(diào)[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,20